1 INGENIERIA DEL TRANSPORTE I Transporte Ferroviario Unidad 4 Geometría de la vía férrea

2 Se mide a 10/15 mm debajo de la superficie de rodaduraPar montado Peso suspendido Pestaña Llanta eje Muñón Rodamiento Trocha Se mide a 10/15 mm debajo de la superficie de rodadura

3 Nueva 1.426 / Gast. 1.410 milímetros“Juego” de la vía Nueva / Gast milímetros 1.435 ( / ) mm trocha Juego J : normal = – = 9 mm mínimo = – = 6 mm máximo = – = 60 mm

4 Rodado primitivo

5 Base rígida (i)

6 Base rígida(ii) b

7 Ángulo de ataque J / 2 Base rígida Situación ideal trocha Base rígidaSituación real trocha

8 Llanta cónica e inclinación del rielmoderno primitivo 1 20

9 Movimiento de lazo El juego de la trocha vía – par montado y la conicidad de las ruedas origina el movimiento de “lazo” o serpenteo Situación real Base rígida Base rígida trocha

10 Inscripción en una curvaBase rígida trocha Eje vía sobreancho trocha Bogui o vagón de 2 ejes Radio de la curva

11 Inscripción en una curva (por simplicidad, omitimos el juego)Base rígida trocha Eje vía sobreancho trocha Radio de la curva

12 Sobreancho de la trochaR + t/2 + a R+t/2 tg α = b / R + t/2 b = 3 m t = 1,68 m R = 300 m R+t/2 = 300,84 m tg α = 0, α = 0, grados sexag. cos α = 0, R + t/2 + a = 300,84 / 0, = 300, a = 0, m ~ 15 mm R α

13 Gálibo y Perfil de Obra

14 Alargamiento de los vehículosPlanta de coche o vagón

15 Sobreancho del gálibo de obra barrido interno

16 Sobreancho del gálibo de obra barrido externo

17 Inclinación de la rasante ferroviariaSubiendo: se denomina rampa. Bajando: se denomina pendiente. h i = h / L L Razones tecnológicas (adherencia) limitan el valor de i Se expresa en “milímetro / metro” o en “por mil” En llanura varía entre 0 y 5 mm/metro %o En ondulado, llega hasta 15 mm/metro %o En montaña, llega hasta 25 mm/metro %o y excepcionalmente hasta 40 %o %o

18 Inclinación de la rasante ferroviariah i = h / L α L Con i = 0,025 = 25 %o arctg α = 0,025 O sea que α = 1º 25’ 55’’ sen α = 0, ~ tg α = 0,025 Por ser muy suaves las pendientes ferroviarias resulta siempre que sen α ~ tg α

19 Normas básicas de trazadoEn llanura : i £ 5 %o ( radio ³ 1000 m) En ondulado : 5 %o < i < 15 %o En montaña : i ³ 15 %o ( radio ³ 150 m) Técnicas de trazado para iterreno > id : faldeo (apoyado en ladera) lazo (faldeo con curvas horizontales) zig-zag (con cambio de sentido de marcha) hélice (rodeando el cerro)

20 EQUILIBRIO DINÁMICO EN UNA CURVA

21 EQUILIBRIO DINÁMICO EN CURVA SIN PERALTE

22 EQUILIBRIO DINÁMICO EN CURVA CON PERALTE

23 Curvas Horizontales: PeraltePara que no exista choque pestaña - riel: Componente del peso sobre el riel (Pr) = Componente de la fuerza centrífuga perpendicular al riel (Fc) Pr = P sen a Fc = F cos a Para a ® 0 Þ tg a » sen a = h / t cos a » 1 Pr » P h / t Fc » F = P V2 / g r h = t V2 / g r h = t V2 / 127 r con h,t y r en m y V en km/h hadoptado = 2/3 h £ t /10 (para evitar sobrepresión en el riel interno con los trenes lentos) W = P R = r G = t E = h

24 Cálculo del peralte que compensa toda la fuerza centrifuga

25 Cálculo del peralte (práctico)Expresando las dimensiones en metros, la velocidad en Km/h resulta la fórmula práctica: h = t V2 / 127 R El peralte práctico se asume del orden de 2/3 del teórico. Además no se sobrepasa un límite también práctico, propio de cada ferrocarril, por ej. 160 mm. Si el peralte no compensa del todo la Fc, hay un esfuerzo sobre el riel externo.

26 Curvas Horizontales: TransiciónLas curvas de transición son espirales cuya curvatura aumenta hasta igualarse con la de la curva circular. TE EC CE ET Le = 10 hadop riel exterior hadop 1%o riel interior TANGENTE ESPIRAL TANGENTE ESPIRAL CIRCULAR Su objeto es aplicar gradualmente tanto el sobreancho de la vía como el peralte

27 Curvas Verticales Se emplean parábolasCóncavas: L (m) = 60 Di (%o ) acoples traccionados Convexas: L (m) = 30 Di (%o ) acoples comprimidos